計算機科學導論第三版答案

1、第1章概述習題習題(答案答案)一選擇題1.D2.B3.CD4.C5.A6.ABC7.A8.C9.B10.B11.C12.A13.ABC14.B15.ABCD16.C17.ABCDE二簡答題1簡述計算機的發(fā)展階段計算機的出現(xiàn)是20世紀最輝煌的成就之一，按照采用的電子器件劃分，計算機大致經(jīng)歷了四個階段。1.第一代計算機(1946—1957)其主要特征是邏輯器件使用了電子管，用穿孔卡片機作為數(shù)據(jù)和指令的輸入設備，用磁鼓或磁帶作為外存儲器，使用

2、機器語言編程。第一臺計算機需要工作在有空調(diào)的房間里，如果希望它處理什么事情，需要把線路重新連接接，把成千上萬的線重新焊接。1949年發(fā)明了可以存儲程序的計算機，這些計算機使用機器語言編程，可存儲信息和自動處理信息，存儲和處理信息的方法開始發(fā)生革命性的變化。第一代計算機體積大、運算速度低、存儲容量小、可靠性低。幾乎沒有什么軟件配置，主要用于科學計算。盡管如此，第一代計算機卻奠定了計算機的技術基礎，如二進制、自動計算及程序設計等，對以后計算

3、機的發(fā)展產(chǎn)生了深遠的影響。其代表機型有：ENIAC、IBM650(小型機)、IBM709(大型機)等。2.第二代計算機(1958—1964)其主要特征是使用晶體管代替了電子管，內(nèi)存儲器采用了磁芯體，引入了變址寄存器和浮點運算部件，利用IO處理機提高了輸入輸出能力。這不僅使得計算機的體積縮小了很多，同時增加了機器的穩(wěn)定性并提高了運算速度，而且計算機的功耗減小，價格降低。在軟件方面配置了子程序庫和批處理管理程序，并且推出了Ftran、COB

4、OL、ALGOL等高級程序設計語言及相應的編譯程序，降低了程序設計的復雜性。除應用于科學計算外，它還開始應用在數(shù)據(jù)處理和工業(yè)控制等方面。其代表機型有IBM7090、IBM7094、CDC7600等。3.第三代計算機(1965—1972)其主要特征是用半導體中、小規(guī)模集成電路(IntegratedCircuit，IC)作為元器件代替晶體管等分立元件，用半導體存儲器代替磁芯存儲器，使用微程序設計技術簡化處理機的結構，這臺小型通用電子計算機，

5、即107機1964年我國第一臺自行設計的大型通用數(shù)字電子管計算機119機研制成功(如圖1.4所示)，平均浮點運算速度達到5萬次每秒。(3)第二代晶體管計算機研制(1965—1972)1965年研制成功的我國第一臺大型晶體管計算機(109乙機，共用2萬多支晶體管，3萬多支二極管)。對109乙機加以改進，兩年后又推出109丙機，為用戶運行了15年，有效算題時間10萬小時以上，在我國兩彈試驗中發(fā)揮了重要作用，被用戶譽為“功勛機”。同時華北計算

6、所先后研制成功108機、108乙機(DJS6)、121機(DJS21)和320機(DJS6)，并在738廠等五家工廠生產(chǎn)。哈軍工(國防科大前身)于1965年2月成功推出了441B晶體管計算機并小批量生產(chǎn)了40多臺。(4)第三代基于中小規(guī)模集成電路的計算機研制(1973—20世紀80年代初)我國于1970年初期陸續(xù)推出大、中、小型采用集成電路的計算機。1973年，北京大學與北京有線電廠等單位合作研制成功運算速度每秒100萬次的大型通用計算

7、機。進入80年代，我國高速計算機，特別是向量計算機有了新的發(fā)展。1983年中國科學院計算所完成我國第一臺大型向量機（757機，如圖1.6所示）計算速度達到1000萬次每秒。同年，國防科技大學研制的銀河Ⅰ億次巨型計算機（如圖1.7所示）是我國高速計算機研制的一個重要里程碑，它標志著我國文革動亂時期與國外拉大的距離又縮小到7年左右(銀河Ⅰ的參考機克雷Ⅰ于1976年推出)。(5)第四代基于超大規(guī)模集成電路的計算機研制(20世紀80年代中期至今

8、)和國外一樣，我國第四代計算機研制也是從微機開始的。1980年初我國很多單位也開始采用Z80、X86和M6800芯片研制微機。1983年12月電子部六所研制成功與IBMPC機兼容的DJS0520微機。1992年國防科技大學研究成功銀河Ⅱ通用并行巨型機，峰值速度達4億次每秒浮點運算(相當于每秒10億次基本運算操作)，總體上達到80年代中后期國際先進水平。從上世紀90年代初開始，國際上采用主流的微處理機芯片研制高性能并行計算機已成為一種發(fā)展

9、趨勢。1993年，國家智能計算機研究開發(fā)中心成功研制曙光一號全對稱共享存儲多處理機；1995年，該中心又推出了中國第一臺具有大規(guī)模并行處理機(MPP)結構的并行機曙光1000(含36個處理機)，峰值速度25億次每秒浮點運算，實際運算速度上了10億次每秒浮點運算這一高性能臺階。1997年國防科技大學成功研制銀河Ⅲ百億次并行巨型計算機系統(tǒng)，采用可擴展分布共享存儲并行處理體系結構，由130多個處理結點組成，峰值性能為130億次每秒浮點運算，系